2017-2018學(xué)年高中物理第3章熱力學(xué)基礎(chǔ)第4節(jié)熱力學(xué)第二定律課后知能檢測粵教版選修3

1、熱力學(xué)第二定律1熱力學(xué)第二定律使人們認(rèn)識到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程( )A.都具有方向性 B.只是部分具有方向性C.沒有方向性D.無法確定【解析】 自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性【答案】 A2空調(diào)制冷，把熱量從溫度較低的室內(nèi)傳遞到溫度較高的室外，在此過程中( )A 既遵守?zé)崃W(xué)第二定律，又遵守能量守恒定律B. 遵守?zé)崃W(xué)第二定律，而不遵守能量守恒定律C. 遵守能量守恒定律，而不遵守?zé)崃W(xué)第二定律D. 既不遵守?zé)崃W(xué)第二定律，又不遵守能量守恒定律【解析】 空調(diào)制冷時， 把熱量從溫度較低的室內(nèi)傳遞到溫度較高的室外， 要消耗電能 即引起了其他變化， 所以整個過程既遵守?zé)崃W(xué)

2、第二定律， 又遵守能量守恒定律. 故正確答 案為 A.【答案】 A3.關(guān)于永動機(jī)和熱力學(xué)定律的討論，下列敘述正確的是( )A. 第二類永動機(jī)違反能量守恒定律B. 如果物體從外界吸收了熱量，則物體的內(nèi)能一定增加C. 外界對物體做功，則物體的內(nèi)能一定增加D. 做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，但從能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的觀點來看這兩種改變 方式是有區(qū)別的【解析】 第二類永動機(jī)違反熱力學(xué)第二定律，并不是違反能量守恒定律，故 A 錯根據(jù)熱力學(xué)第一定律 U=Q+W知，內(nèi)能的變化由做功W和熱傳遞Q兩個方面共同決定，只知 道做功情況或只知道熱傳遞情況無法確定內(nèi)能的變化情況，故B C 項錯誤.做功和熱傳遞都可改變物體

3、內(nèi)能， 但做功是不同形式能的轉(zhuǎn)化， 而熱傳遞是同種形式能間的轉(zhuǎn)移， 這兩種 方式是有區(qū)別的，故 D 項正確.【答案】 D4地球上有很多的海水，它的總質(zhì)量約為1.4X1018噸，如果這些海水的溫度降低20.1C,將要放出 5.8X1023焦耳的熱量，有人曾設(shè)想利用海水放出的熱量使它完全變成機(jī) 械能來解決能源危機(jī)，但這種機(jī)器是不能制成的，其原因是 ()A. 內(nèi)能不能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能B. 內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能不滿足熱力學(xué)第一定律C. 只從單一熱源吸收熱量并完全轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器不滿足熱力學(xué)第二定律D. 上述三種原因都不正確【解析】 不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化， 故只有 C

4、項敘述正確.【答案】 C5. 下列過程中，可能發(fā)生的是（）A. 某工作物質(zhì)從高溫?zé)釒煳?20 kJ 的熱量，全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而沒有產(chǎn)生其他任 何影響B(tài). 打開一高壓密閉容器，其內(nèi)氣體自發(fā)溢出后又自發(fā)溢進(jìn)去，恢復(fù)原狀C. 利用其他手段，使低溫物體的溫度更低，高溫物體的溫度更高D. 將兩瓶不同液體自發(fā)混合，然后它們又自發(fā)地各自分開【解析】 根據(jù)熱力學(xué)第二定律， 熱量不可能從低溫物體自發(fā)地傳遞給高溫物體，而不引起其他變化，但通過一些物理手段是可以實現(xiàn)的，故 C 項正確；內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能不可能自發(fā)地進(jìn)行，故 A 項錯；氣體膨脹具有方向性，故B 項錯；擴(kuò)散現(xiàn)象也有方向性，D 項錯.【答案】 C6.（

5、雙選）關(guān)于熱力學(xué)第二定律的微觀意義，下列說法正確的是（）A. 大量分子無規(guī)則的熱運動能夠自動轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蜻\動B. 熱傳遞的自然過程是大量分子從有序運動狀態(tài)向無序運動狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過程C. 熱傳遞的自然過程是大量分子從無序程度小的運動狀態(tài)向無序程度大的運動狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過程D. 一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進(jìn)行【解析】 熱力學(xué)第二定律的微觀意義明確指出：一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序程度增大的方向進(jìn)行，所以答案C、D 正確.【答案】 CD7 .（雙選）圖 3-4-4 為電冰箱的工作原理示意圖.壓縮機(jī)工作時，強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán).在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量

6、，經(jīng)過冷凝器時制冷劑液化,放出熱量到箱體外.下列說法正確的是（）3圖 3-4-44A. 熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外B. 電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，是因為其消耗了電能C. 電冰箱的工作原理不違反熱力學(xué)第一定律D. 電冰箱的工作原理違反熱力學(xué)第一定律【解析】 熱力學(xué)第一定律是熱現(xiàn)象中內(nèi)能與其他形式能的轉(zhuǎn)化規(guī)律，是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的具體表現(xiàn)，適用于所有的熱學(xué)過程，故C 正確，D 錯誤；再根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，要想從低溫物體傳到高溫物體，必須借助于其他系統(tǒng)做功，故 A 錯誤，B 正確.【答案】 BC& 17 世紀(jì) 70 年代，

7、英國賽斯特城的主教約翰維爾金斯設(shè)計了一種磁力“永動機(jī)”，其結(jié)構(gòu)如圖 3-4-5 所示，在斜面頂端放一塊強(qiáng)磁鐵M斜面上、下端各有一個小孔P、Q斜 面下有一個連接兩小孔的彎曲軌道. 維爾金斯認(rèn)為：如果在斜坡底放一個鐵球， 那么在磁鐵A. 滿足能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，所以可行B. 不滿足熱力學(xué)第二定律，所以不可行C. 不滿足機(jī)械能守恒定律，所以不可行D. 不滿足能量守恒定律，所以不可行【解析】 違背了能量守恒定律，不可行.故只有 D 正確.【答案】 D9如圖 3-4-6 所示，兩個相通的容器P Q間裝有閥門 K,P中充滿氣體，Q內(nèi)為真空， 整個系統(tǒng)與外界沒有熱交換， 打開閥門 K 后，P中的氣體進(jìn)入Q中

8、，最終達(dá)到平衡，則（）A. 氣體體積膨脹，內(nèi)能增加B. 氣體分子勢能減少，內(nèi)能增加C. 氣體分子勢能增加，壓強(qiáng)可能不變的引力作用下，鐵球會沿斜面向上運動,當(dāng)球運動到P孔時，它會漏下，再沿著彎曲軌道返回到Q由于這時球具有速度可以對外做功.然后又被磁鐵吸引回到上端， 到P處又漏下對于這個設(shè)計，下列判斷中正確的是圖 3-4-5圖 3-4-65D.Q 中氣體不可能自發(fā)地全部退回到P 中6【解析】 據(jù)熱力學(xué)第二定律，自然界涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，知D 正確容器內(nèi)氣體自由膨脹，氣體與外界之間不做功也沒有熱交換，故氣體的內(nèi)能不變，A 項不正確.氣體分子間作用力很弱，氣體體積變化時，氣體分子勢能可認(rèn)

9、為不變，B C 項不正確.【答案】 D10.如圖 3-4-7 所示，汽缸內(nèi)盛有一定質(zhì)量的理想氣體，汽缸壁是導(dǎo)熱的， 缸外環(huán)境保持恒溫，活塞與汽缸壁的接觸是光滑的，但不漏氣.現(xiàn)通過活塞桿使活塞緩慢地向右移動， 這樣氣體將等溫膨脹并通過對外做功，若已知理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，則下列說法中正確的是（）桿圖 3-4-7A. 氣體從單一熱源吸熱，并全部用來對外做功，因此該過程違反熱力學(xué)第二定律B. 氣體從單一熱源吸熱，但并未全部用來對外做功，所以該過程違反熱力學(xué)第二定律C. 氣體是從單一熱源吸熱，并全部用來對外做功，但此過程不違反熱力學(xué)第二定律D. 以上三種說法都不對【解析】 根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣

10、體等溫膨脹時，對外做功，因此從外界環(huán)境中吸收熱量.這好像是違反了熱力學(xué)第二定律，但是該過程中活塞桿的緩慢向右移動不是自發(fā)進(jìn)行的，而是要通過力的作用，先使活塞向右移動，然后才能發(fā)生吸熱的過程，也就是說發(fā)生了其他變化.【答案】 C11._熱量會自發(fā)地從 傳給_， 但不會自發(fā)地從 _傳給_.這說明：熱傳導(dǎo)的過程是具有 _ 的，這個過程可以向一個方向自發(fā)地進(jìn)行，但是向相反的方向不能 _ 地進(jìn)行，要實現(xiàn)相反方向的過程，必須有 _,因而產(chǎn)生_ 或引起_.【答案】高溫物體低溫物體低溫物體高溫物體方向性自發(fā)外力幫助影 響其他變化（或能量的消耗）12.有一臺熱機(jī)，從熱源甲每小時吸收熱量為7.2X107J，向熱源乙放出 3.6X107J的熱量，熱機(jī)傳動部分產(chǎn)生的熱量為從甲熱源吸收熱量的10%求：熱機(jī)的輸出功率和效率？伽題她儡7【解析】 根據(jù)熱機(jī)的工作原理：吸熱Q= 7.2X107J ,放熱Q2= 3.6X107J.傳